JP2652281B2 - 差動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用のディファレン
シャル装置、所謂差動装置に関するものであり、特に、
ハウジング内に回転可能に支持され、且つ、中央開口部
と該中央開口部の軸線と平行な軸線を持ち且つ該中央開
口部に連通する複数の第１開口部及び第２開口部とを有
する差動ケースと、前記中央開口部内に収容される第１
及び第２サイド歯車と、第１サイド歯車と噛み合い且つ
それぞれが前記第１開口部に収容された複数の第１差動
歯車と、第２サイド歯車と噛み合い且つそれぞれが前記
第２開口部に収容された複数の第２差動歯車とを具備
し、前記第２開口部の軸線方向長さが前記第２差動歯車
の歯の設けられた領域の長さよりも大きく設定されてお
り、さらに、前記第２差動歯車が前記第２サイド歯車と
係合し且つ各前記第１差動歯車が対応する該第２差動歯
車とそれぞれ噛み合っている形式の差動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の差動装置としては、エンジン側
から入力されたトルクを差動装置の一対のサイド歯車間
で均等に分配できるよう該一対のサイド歯車が対称的な
構成とされた主に車両の左右車軸間に配設される差動装
置と、エンジン側から入力したトルクを差動装置の一対
のサイド歯車間で不均等に分配できるよう該一対のサイ
ド歯車が非対称的な構成とされた主に四輪駆動車の前後
車軸間に配設される差動装置（所謂センタディファレン
シャル）が知られている。また、これら公知の差動装置
においては、サイド歯車及び差動歯車に平歯が採用され
た場合には、差動歯車の歯先における摩擦によって差動
制限作用が生じ、一方、サイド歯車及び差動歯車にはす
歯が採用された場合には、差動歯車の歯先における摩擦
と両歯車の軸線方向の端面における摩擦とによって差動
制限作用が生じるようになっている。

【０００３】この種の差動装置は、例えばドイツ連邦共
和国特許第3530244 号およびドイツ連邦共和国特許出願
公開第3707872 号公報により公知である。この差動装置
は、第１及び第２差動歯車を収納する開口部が差動ケー
スの片側からの袋穴（即ち有底形状の深溝）として設け
られていて、該袋穴の開放側が蓋によって閉鎖される構
成とされている。各差動歯車は、袋穴の深さと同じ軸線
方向長さを有している。第１差動歯車を収容する袋穴
は、第２差動歯車収容する袋穴よりも大きな深さを持
つ。袋穴の底側に配設された第１サイド歯車とかみ合っ
ている第１差動歯車は、その全長の一部にのみ歯が設け
られており、歯の設けられていない残り部分には、差動
ケースの蓋で支えられるための延長ピンが設けられてい
る。しかしながら、上述のような構成においては、一対
のサイド歯車間で均等にトルク分配を行うべく該一対の
サイド歯車が対称的な形状とされているにもかかわら
ず、異なった形状の差動歯車を使用することが必要とな
り、作動装置の構造が複雑化するばかりでなく、延長ピ
ンの存在によって重量が大きくなるという問題点があっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を鑑み、構造が簡単化され且つ重量が軽減された差動装
置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、ハ
ウジング内に回転可能に支持され、且つ、中央開口部
（１８）と、該中央開口部の軸線と平行な軸線を持ち且
つ該中央開口部に連通する複数の第１開口部（９；54）
及び第２開口部（１０；55）とを有する差動ケース
（１）と、前記中央開口部内に収容される第１及び第２
サイド歯車（５、６；50、51）と、第１サイド歯車
（５；50）と噛み合い且つそれぞれが前記第１開口部
（９；54）に収容された複数の第１差動歯車（７；52）
と、第２サイド歯車（６；51）と噛み合い且つそれぞれ
が前記第２開口部（１０；55）に収容された複数の第２
差動歯車（８；53）とを具備し、前記第２開口部（１
０；55）の軸線方向長さが、前記第２差動歯車（８；5
3）の歯の設けられた領域の長さよりも大きく設定され
ており、さらに、各前記第１差動歯車（７；52）が対応
する該第２差動歯車（８；53）とそれぞれ噛み合ってい
る差動装置において、前記差動装置が、前記中央開口部
（１８）内で前記第１及び第２サイド歯車（５、６；5
0、51）の間に配設された支持部材（１５；６５）を具
備しており、前記支持部材（１５；６５）が、前記第２
開口部（１０；55）の軸線方向長さを制限し且つ前記第
２開口部（１０；55）内に収容された前記第２差動歯車
（８；53）の軸線方向の移動を抑制するために、軸線方
向に垂直な横断面において前記第２開口部（１０；55）
内に侵入するストッパ部を有しており、前記支持部材
（１５；６５）が、軸線方向において第１サイド歯車
（５；50）と前記第２差動歯車（８；53）とで支持され
ていることを特徴とする差動装置によって、達成可能で
ある。また、本発明の上記差動装置において、前記支持
部材を、該第２サイド歯車、該差動ケースの一部、また
は、差動ケースに支えられたスペーサスリーブによっ
て、軸線方向において保持する構成とすることも可能で
ある。さらに、本発明の上記差動装置において、前記支
持部材のストッパ部を、該第２開口部に嵌まり込む形状
とし、且つ、前記支持部材をリング状の円板により構成
することも可能である。さらにまた、本発明の上記差動
装置において、前記第１開口部を、軸線方向において貫
通した開口部として構成することも可能である。また、
本発明の上記差動装置において、前記第１開口部を片側
を閉ざされた袋穴形状とし、その深さを前記差動ケース
の中央開口部の軸線方向長さと同じにする構成とするこ
とも可能である。さらに、本発明の上記差動装置におい
て、前記第１開口部を、片側を閉ざされた袋穴形状と
し、その深さを前記差動ケースの中央開口部の軸線方向
長さと異なる構成とすることも可能である。さらにま
た、本発明の上記差動装置において、前記差動ケースの
中央開口部を、軸線方向において貫通した開口部とする
ことも可能である。この場合、前記差動ケースの両側を
蓋によって閉鎖することが好ましい。

【０００６】（作用） 本発明の上記構成によれば、前述の従来技術の問題点は
解消される。本発明の上記構成における支持部材は、従
来装置に特別な固定手段を付加的に設ける必要のない簡
単な構成であるとともに、サイド歯車に対するかみ合い
範囲の軸線方向長さと略同等の長さの差動歯車の使用を
許容し且つ差動ケース内に中空室を形成するので差動装
置の重量を軽減することが可能となる。また、本発明の
上記構成における当該支持部材は、円板形状の打抜き部
品として簡単に製作することができる。さらに、本発明
の上記構成における差動歯車を収容する中央開口部の製
作は、例えば輪郭未完成形状の素材をブローチ削りを介
して仕上げ加工することによって、簡単に行うことがで
きる。また、当該素材は鋳造、焼結、鍛造又は押出しに
よって、特に大量生産の場合は押出しプレスによって製
造することもできる。さらにまた、本発明における第１
開口部は、軸線方向において差動ケースを貫通した構
成、片側を閉ざされた袋穴形状とし且つその深さを前記
差動ケースの中央開口部の軸線方向長さと同じにする構
成、もしくは、片側を閉ざされた袋穴形状とし且つその
深さを差動ケースの中央開口部の軸線方向長さと異なる
ものとする構成に、適宜変更することが可能である。そ
して、いづれの構成であっても、前記第１開口部は、差
動ケースの片側もしくは両側からの作孔により簡単に提
供することできる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図１から図３は、本発明による差動装置の一実施
例、その変形例、及び、他の変形例の各縦断面図を示し
ている。図１乃至図３における差動装置において、差動
ケース１は、両側に軸受33，34を保持するための突出部
２，３を有している。該差動ケース１は、突出部２、３
及び軸受33、34を介して図示せぬハウジング内に回転自
在に支持されている。さらに、差動ケース１には、図示
せぬ駆動ギヤとかみ合うリング歯車37を固定するための
フランジ４が設けられている。この差動ケース１内には
同心的に設けられた第１及び第２サイド歯車５，６が支
承されている。これらの第１及び第２サイド歯車５，６
は、その軸線方向外側の端面において差動ケース１の蓋
部分11，12で支えられており且つその中心側端面をスペ
ーサスリーブ14を介して相互に支承されている。なお、
本実施例においては、スペーサスリーブ14を利用してい
るが、該スペーサスリーブ14の代りに差動ケース１に一
体に設けられた部材を利用することも可能である。第１
及び第２サイド歯車５，６に設けられた半径方向内側の
中空部へは出力軸となる第１及び第２サイド軸35，36が
差し込まれている。第１サイド歯車５には、該第１サイ
ド歯車５の軸線と平行な軸線を有する複数の第１差動歯
車７が噛み合っている。これらの複数の第１差動歯車７
は、第１サイド歯車５の周方向で分配配置されている。
また、第２サイド歯車６には、第２サイド歯車６の軸線
と平行な軸線を有する複数の第２差動歯車８が噛み合っ
ている。これらの複数の第２差動歯車８は、第２サイド
歯車８の周方向で分配配置されている。なお、図１乃至
図３には、単に第１差動歯車７及び第２差動歯車８の各
１つのみの縦断面が図示されている。第１差動歯車７と
第２差動歯車８は、互いに少なくとも対をなしてかみ合
った状態で、それぞれ第１及び第２開口部９，10内に収
容されている（図４参照）。第１及び第２開口部９、10
の内の少なくとも一方である第２開口部10は、差動ケー
ス１の両側の蓋11，12相互間で，軸線方向において、差
動ケース１の全長にわたっている伸びている。また、該
差動ケース１は、第１及び第２サイド歯車５，６並びに
第１及び第２差動歯車７，８を軸線方向で支承する蓋1
1，12と、軸線方向において蓋11，12の間に配設され且
つ図４に図示した如く軸線方向に対して垂直な横断面が
一様となった中間部13とを具備している。なお、図１に
示した実施例においては、差動ケース１は、両方の蓋1
1，12とケース中間部13とがそれぞれ別体に製作され
て、これらが組み合わされた構成となっている。一方、
図２および図３に示した変形例及び他の変形例におい
て、差動ケース１は、一方の蓋11がケース中間部13と別
体に製作されてこのケース中間部13と組み合わされた構
成となっているのに対して、他方の蓋12がケース中間部
13と一体に製作された構成となっている。

【０００８】第１及び第２サイド歯車５，６は、第１及
び第２サイド歯車５、６と同心的に設けられた１つのス
ペーサスリーブ14並びに２つの円板状の支持部材15，16
を介して、差動ケース１の軸線方向において相互に支承
されている。支持部材15，16は、第１及び第２差動歯車
７，８を収容する第１及び第２開口部９，10の軸線方向
長さをそれぞれ制限するものである。図１における実施
例及び図２における変形例では、支持部材16を図中右方
向から見たときに、図５に示す如く、支持部材16は、第
１開口部９とオーバーラップした部分16a と、該第１開
口部９とオーバーラップした部分16a を越えて内方へ突
出した突出部分16b とから構成されており、この突出部
分16b がサイド歯車６とスペーサスリーブ14との間で軸
線方向に保持されている。同様に、図１における実施例
及び図２における変形例では、支持部材15を図中右方向
から見たときに、支持部材15は、第２開口部10とオーバ
ーラップした部分と、該第２開口部10とのオーバーラッ
プした部分を越えて内方へ突出した突出部分とから構成
されている。この突出部分がサイド歯車５とスペーサス
リーブ14との間で軸線方向に保持されている。したがっ
て、図１における実施例及び図２における変形例では、
第１差動歯車７は蓋11と支持部材16とで軸線方向で支承
され、且つ、第２差動歯車８は蓋12と支持部材15とで軸
線方向で支承される構成とされている。一方、前述のよ
うに図３に示した他の変形例においては、蓋12をケース
中間部13と一体的に形成するとともに、第１差動歯車７
が収容される第１開口部９の軸線方向長さを第２差動歯
車８が収容される第２開口部10よりも短かくし、第１差
動歯車７を直接的に差動ケース１の端壁によって支える
構成としている。即ち、第１差動歯車７は蓋11と蓋12の
端壁とで軸線方向で支承される構成なので上述の支持部
材16を設ける必要がない。したがって、図３に示した他
の変形例においては、単に第２差動歯車８を軸線方向で
支えるために１つの支持部材15のみが設けられている。

【０００９】図４には差動ケース１のケース中間部13の
横断面図が示されている。中間部13の半径方向内側に
は、第１及び第２サイド歯車５，６の一方又はスペーサ
スリーブ14を収容するための円筒形の中央開口部18が設
けられている。この中央開口部18には周方向に分配され
た第１及び第２差動歯車7 、8 を収容する第１及び第２
開口部9 ，10が連通している。これらの第１及び第２開
口部９，10は図示の例の場合、対をなして相互に重なっ
ている。また、ケース中間部13には、蓋を固定するため
の固定孔17が形成されている。

【００１０】図５には、ケース中間部13の中央開口部18
及び第１開口部９に挿入された支持部材16の横断面図が
示されている。図示のように、支持部材16の突出部16b
は、第１開口部９に嵌まるようになっているが、第２差
動歯車８を収容する第２開口部10の範囲に相当する部分
には凹部16c が設けられている。

【００１１】図６には、本発明による不均等にトルクを
分配する差動装置の一実施例の縦断面図が示されてい
る。この差動装置における差動ケースは、ケース中間部
13および両側の蓋11，12から構成されている。該ケース
中間部13には、第１サイド歯車50と当該第１サイド歯車
50よりも径の小さな第２サイド歯車51とが収容されてい
る。また、第１サイド歯車50の周辺には、第１サイド歯
車50とかみ合い且つ周方向に分配された複数の第１差動
歯車52が設けられている。図６には、複数の第１差動歯
車52の内の１つの断面が示されている。該第１差動歯車
52は、軸線方向において、ケース中間部13の全長にわた
って延びている第１開口部54に収容されて、軸線方向で
両側の蓋11，12によって直接的に保持されている。第１
サイド歯車50と比して径が小さい方の第２サイド歯車51
とかみ合い且つ周方向で分配された複数の第２差動歯車
53は、軸線方向において、ケース中間部13の全長にわた
っている第２開口部55に収容されている。この第２開口
部55の軸線方向の長さは、支持部材65によって制限され
ている。該支持部材65は、両方の第１及び第２サイド歯
車50，51の間に位置している。第１及び第２サイド歯車
50，51には、蓋12，11の突出部３，２内に支承された出
力軸となる第１及び第２サイド軸21，20がそれぞれ挿入
されている。この差動ケースの回転駆動は、図示せぬエ
ンジンからの駆動力を蓋11，12の一方に入力することに
より行われる。

【００１２】図７は、図６のケース中間部13の横断面図
であって、径が大きい方の第１サイド歯車50とかみ合う
第１差動歯車52を収容する第１開口部54と、径が小さい
方の第２サイド歯車51とかみ合う第２差動歯車53を収容
する第２開口部55とが示されている。また、図７には、
第２差動歯車53を軸線方向で位置固定するために第２開
口部55を閉鎖する支持部材65が断片的に示されている。

【００１３】図８には本発明による均等にトルクを分配
する差動装置の一実施例の縦断面図が示されている。こ
の差動装置の差動ケースは、ケース中間部13と、当該ケ
ース中間部13へ装着された２つの蓋11，12とから成って
いる。差動ケース１の回転駆動は、ケース中間部13と相
対回転不能に結合された中央片24を介してなされる。こ
の中央片24内には軸25が相対回転不能に差し込まれてい
る。この軸25に対して相対的にころがり軸受26，27に第
１及び第２中空軸28，29がそれぞれ支承されている。第
１中空軸28は第１サイド歯車５を担持し、第２中空軸29
は第２サイド歯車６と一体に製作されている。周方向に
分配された第１サイド歯車５とかみ合っている各第１差
動歯車７は、第１開口部９内に収容され、軸線方向にお
いて蓋11と支持部材16との間で保持されているととも
に、第２サイド歯車６とかみ合う第２差動歯車８の少な
くとも１つとかみ合っている。第２差動歯車８を収容す
る第２開口部10は、第１サイド歯車５に軸線方向で直接
支えられた支持部材15によって、軸線方向でその長さが
限定されている。また、中空軸29は、出力用のピニオン
30を備えている。両方の中空軸28，29はハウジング30の
軸受31，32によって保持されている。

【００１４】図９には図８のケース中間部13が横断面図
で示されている。中央片24は、ケース中間部の中央開口
部に、プレス嵌め又は別の方法で相対回転不能に挿入さ
れている。この中央片24は、中央片24内に相対回転不能
に差し込まれた軸25によって駆動される。また、図９に
は、第１及び第２差動歯車７、８をそれぞれ収容するた
めの対をなした第１及び第２開口部９，10が示されてい
る。

【００１５】（発明の効果） 本発明の上記構成によれば、前述の従来技術の問題点は
解消される。本発明の上記構成における支持部材は、従
来装置に特別な固定手段を付加的に設ける必要のない簡
単な構成であるとともに、サイド歯車に対するかみ合い
範囲の軸線方向長さと略同等の長さの差動歯車の使用を
許容し且つ差動ケース内に中空室を形成するので差動装
置の重量を軽減することが可能となる。また、本発明に
おける第１開口部は、軸線方向において差動ケースを貫
通した構成、片側を閉ざされた袋穴形状とし且つその深
さを前記差動ケースの中央開口部の軸線方向長さと同じ
にする構成、もしくは、片側を閉ざされた袋穴形状とし
且つその深さを差動ケースの中央開口部の軸線方向長さ
と異なるものとする構成に、適宜変更することが可能で
ある。そして、いづれの構成であっても、前記第１開口
部は、差動ケースの片側もしくは両側からの作孔により
簡単に提供することできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による差動装置の実施例を示す縦断面
図。

【図２】図１の実施例の変形例の縦断面図。

【図３】図１の実施例の他の変形例の縦断面図。

【図４】図１から図３までの実施例におけるケース中間
部の横断面図。

【図５】図１から図３までの実施例における支持部材の
横断面図。

【図６】本発明による不均等にトルクを分配する差動装
置の一実施例の縦断面図。

【図７】図６の差動装置の横断面図。

【図８】本発明による均等にトルクを分配する差動装置
の一実施例の縦断面図。

【図９】図８の差動装置の横断面図。

【符号の説明】

２ 突出部 ３ 突出部 ５、５０ 第１サイド歯車 ６、５１ 第２サイド歯車 ７、５２ 第１差動歯車 ８、５３ 第２差動歯車 ９、５４ 第１開口部 10、５５ 第２開口部 11 蓋 12 蓋 13 ケース中間部 14 スペーサスリーブ15、16、65 支持部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフガング・ヒルデブラント ドイツ連邦共和国 ローマール １、ア ウフ・デム・ショイエル 12

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に回転可能に支持され、且
   つ、中央開口部（１８）と、該中央開口部の軸線と平行
   な軸線を持ち且つ該中央開口部に連通する複数の第１開
   口部（９；54）及び第２開口部（１０；55）とを有する
   差動ケース（１）と、 前記中央開口部内に収容される第１及び第２サイド歯車
   （５、６；50、51）と、 第１サイド歯車（５；50）と噛み合い且つそれぞれが前
   記第１開口部（９；54）に収容された複数の第１差動歯
   車（７；52）と、 第２サイド歯車（６；51）と噛み合い且つそれぞれが前
   記第２開口部（１０；55）に収容された複数の第２差動
   歯車（８；53）とを具備し、 前記第２開口部（１０；55）の軸線方向長さが、前記第
   ２差動歯車（８；53）の歯の設けられた領域の長さより
   も大きく設定されており、さらに、各 前記第１差動歯車（７；52）が対応する該第２差動歯
   車（８；53）とそれぞれ噛み合っている差動装置におい
   て、 前記差動装置が、前記中央開口部（１８）内で前記第１
   及び第２サイド歯車（５、６；50、51）の間に配設され
   た支持部材（１５；６５）を具備しており、 前記支持部材（１５；６５）が、前記第２開口部（１
   ０；55）の軸線方向長さを制限し且つ前記第２開口部
   （１０；55）内に収容された前記第２差動歯車（８；5
   3）の軸線方向の移動を抑制するために、軸線方向に垂
   直な横断面において前記第２開口部（１０；55）内に侵
   入するストッパ部を有しており、 前記支持部材（１５；６５）が、軸線方向において第１
   サイド歯車（５；50）と前記第２差動歯車（８；53）と
   で支持されていることを特徴とする差動装置。
2. 【請求項２】 前記支持部材（１５）が、該第２サイド
   歯車（６）、該差動ケース（１）の一部、または、差動
   ケース（１）に支えられたスペーサスリーブ（１４）に
   よって、軸線方向において保持されていることを特徴と
   する請求項１に記載の差動装置。
3. 【請求項３】 前記支持部材（１５）のストッパ部が、
   該第２開口部（１０）に嵌まり込む形状であり、且つ、
   前記支持部材（１５）がリング状の円板より構成されて
   いることを特徴とする請求項１及び２のいずれか１つに
   記載の差動装置。
4. 【請求項４】 前記第１開口部（９）が、軸線方向にお
   いて貫通した開口部であることを特徴とする請求項１乃
   至３のいずれか１つに記載の差動装置。
5. 【請求項５】 前記第１開口部（９）が、片側を閉ざさ
   れた袋穴形状であり、その深さが前記差動ケース（１）
   の中央開口部（１８）の軸線方向の長さと同じであるこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
   差動装置。
6. 【請求項６】 前記第１開口部（９）が、片側を閉ざさ
   れた袋穴形状であり、その深さが前記差動ケース（１）
   の中央開口部（１８）の軸線方向の長さと異なることを
   特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の差動
   装置。
7. 【請求項７】 前記差動ケース（１）の中央開口部（１
   ８）が、軸線方向において貫通した開口部であることを
   特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の差動
   装置。
8. 【請求項８】 前記差動ケース（１）が、両側を蓋（１
   １、１２）によって閉鎖されていることを特徴とする請
   求項１乃至５のいずれか１つに記載の差動装置。